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应小学科学新课程标准的要求,教师目前正在教学中积极渗透科学素养、创新精神、实践能力的培养,力求发挥出科学教育的最大价值。为了更好的打破以往那种以理论知识为主,以考试分数为重的沉重束缚,发挥科学教育的最大价值,应该将STEM教学利用起来。教师应当积极补充STEM教学方面的知识,摸索出好的实践方法。
1STEM教学的概念介绍
STEM是“Science”(科学)、“Technology”(技术)、“Engineering”(工程)、“Mathematics”(数学)的英文首字母缩写,这种教学理念下,倡导将这四门学科综合起来,融入到课程中,促进学生综合实践技能的发展[1]。反思传统教学我们可以发现,学科之间存在很深的壁垒,导致学生的综合知识应用能力不强,甚至鲜少有学生能够意识到学习知识是为了应用,应试思想已经深深烙印。STEM教学理念的出现正是为了打破这种思想,促进知识、技能于一体,加强学科之间的互通,从根本上解决学以致用的难题。从STEM教学的概念我们可以看出,并非所有学科都适用于这种教学模式,但科学教学无疑应该是首当其中的。作为科学教师,应该走在实践的前端。
2STEM教学在小学科学教学中的应用
只要真正了解了STEM概念的真正含义,就能够在教学中做到得心应手。教师需要将多个领域的知识点整合起来,增强学生的跨学科意识,最终落实于跨学科实践能力的培养。
2.1锻炼学生的操作“技术”
科学课程的与众不同之处在于许多知识都需要通过实验操作的方式展示出来,而学生也需要完成许多自主性的实验任务,其实这正是锻炼他们“技术”的好机会。科学是一门严谨的学科,在实验过程中,对操作的精准性有很高的要求,这一点教师应该重点强调,因为追求实验操作技术的规范、精准,正是科学研究和实践所需要具备的基本素养。因此,教师决不能代替学生完成实验,或者糊弄过关,一定要抓住每一次的实验机会,锻炼学生动手能力。
比如在视觉停留的实验中,学生准备纸条、铅笔、彩色笔等材料,需要完成以下操作:将长度为30厘米,宽度为10厘米的纸条对折,在折缝1厘米处做记号,在对折后的两张纸条上分别画出两个不同的小人,将上面的纸条卷在铅笔上,将纸条上部的一角按住,拿住铅笔,使纸条随铅笔不停的伸展、卷曲,看到动态的小人。在这个实验中,教师必须严格要求学生将两张纸条上的小人画在同一个位置,并且在用铅笔卷纸条时一定要卷紧,从而在抽出铅笔后,纸条仍能保持卷曲的状态。任何一个步骤操作不严谨都有可能导致实验失败,这就是我们要向学生传递的思想,要从小培养他们严谨的科学精神,精准完成实验操作,意识到“技术”在科学实践中的重要性[2]。
2.2布置“工程”性任务
一直以来,学生总在为了获得理想的考试分数而学习,甚至一些掌握了大量理论知识的学优生也毫无科学实践的意识,根本不知课本中的知识在生活中有哪些用处,学习之后应当如何利用,这可谓是应试教育的一大悲哀。如今,STEM教育理念出现,教师应该借此契机大力培养学生的知识实践意识与实践能力。其实,在科学教学中,“工程”这个词并不遥远,只要学生能够利用知识和实验去创造、发明,那便是最基础的小型“工程”,有了这样的底子,学生未来才有做大“工程”的可能。
在完成“灯泡亮了”这一课的教学任务后,教师与其布置一些书面作业,不如为学生设置这样一个具有挑战性的任务:制作红绿灯。红绿灯在我们的生活中随处可见,但是它是怎么被制作出来的,这一问题想必绝大部分学生没有思考过,而在学习了本课知识点和实验技能后,学生完全可以通过合作探究、查阅课内外资料等方式来完成这一任务,相信此后,实践意识便会深深的在学生脑海中扎根。
2.3将科学与“数学”相结合
科学与数学看似是两个毫无关联的学科,实际上却是相互依存的。每一项科学研究和发明都需要经过大量的计算才能实现,因此掌握基本的数学知识也是学好科学的关键。但是小学生缺少这方面的意识,教师应该在平时的教学中大力渗透。比如,教师设计一个“我是小小建筑师”的活动,要求学生根据自己所学的有关力学方面的知识,利用小木棍、模板来搭建一个小型的建筑物。在此过程中,通过数学计算来求出三角形骨架、长方形模型等材料的长度,通过支撑力计算来优化设计,达到最佳的稳定性效果。如此一来,不仅巩固了数学知识,也增强了学生的跨学科意识,这对他们而言是一次跨越性的学习体验。
3结束语
通过分析STEM教学理念的内涵可知,在科学教学中采取STEM教学法是必然之举。这是培养学生科学实践能力最有力的举措,也将彻底打破一直以来的科学教学弊端,弥补实践性缺失的不足。当然,教师需要具备更扎实的知识基础和教学创新能力才能灵活将STEM应用于科学课程中,这说明我们还需要在以后的工作中多加学习,勤加摸索,总结出优质的理论和方法,促进STEM教学法的推广。